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黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 26 頁
1緒論
1.1課題的背景及研究目的
溢流型球磨機(jī)廣泛應(yīng)用于水泥,硅酸鹽制品,新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色與有色金屬選礦以及玻璃陶瓷等生產(chǎn)行業(yè),特別是在選礦行業(yè)中應(yīng)用最為普遍的粉磨機(jī)械。
溢流型球磨機(jī)由給料部、出料部、回轉(zhuǎn)部、傳動(dòng)部(減速機(jī),小傳動(dòng)齒輪,電機(jī),電控)等主要部分組成。中空軸采用鑄鋼件,內(nèi)襯可拆換,回轉(zhuǎn)大齒輪采用鑄件滾齒加工,筒體內(nèi)鑲有耐磨襯板,具有良好的耐磨性。本機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),工作可靠。
溢流型球磨機(jī)為臥式筒形旋轉(zhuǎn)裝置,外沿齒輪傳動(dòng)。物料由進(jìn)料裝置經(jīng)入料中空軸螺旋均勻地進(jìn)入磨機(jī)第一倉,該倉內(nèi)有階梯襯板或波紋襯板,內(nèi)裝不同規(guī)格鋼球,筒體轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力將鋼球帶到一定高度后落下,對物料產(chǎn)生重?fù)艉脱心プ饔?。物料在第一倉達(dá)到粗磨后,經(jīng)單層隔倉板進(jìn)入第二倉,該倉內(nèi)鑲有平襯板,內(nèi)有鋼球,將物料進(jìn)一步研磨。粉狀物通過卸料箅板排出,完成粉磨作業(yè)。
溢流型球磨機(jī)是在物料濕水狀態(tài)下工作的磨機(jī),與干式球磨機(jī)最大區(qū)別在于端蓋為錐形,端蓋上只有一個(gè)波峰襯板,采用優(yōu)質(zhì)的高錳鋼作襯板,耐磨,噪音小,工作效率高。最大優(yōu)點(diǎn)是可以高精度選取低品位磁性鐵礦石,可以選取任一粒度,隨時(shí)可以丟棄粗粒尾礦。該設(shè)備投資低,見效快。
國外生產(chǎn)的球磨機(jī)傳動(dòng)方式有下述三種(1)電動(dòng)機(jī)通過小齒輪和大齒圈傳動(dòng)(2)中心傳動(dòng),即電動(dòng)機(jī)通過減速器帶動(dòng)中空軸頸的延長部分(3)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子直接裝在筒體或中空軸頸的延長部分上,定子固定于地基上,構(gòu)成所謂“無齒輪傳動(dòng)”。此時(shí),采用超低速同步電動(dòng)機(jī),其轉(zhuǎn)速等于球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速,適用于傳動(dòng)功率7500kw以上。球磨機(jī)的給料是由給礦器完成的。給礦器固定于球磨機(jī)的中空軸頸上并隨中空軸頸一起傳動(dòng)。常用的給礦器有鼓形、蝸形和聯(lián)合給礦器三種。球磨機(jī)的筒體、端蓋、中空軸頸等處都敷有襯板。筒體襯板除保護(hù)筒體外,還對磨礦介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和磨礦效率有影響,當(dāng)襯板較平滑時(shí),對磨礦介質(zhì)的提升作用較弱,沖擊作用較小,而研磨作用較強(qiáng)。襯板還要求耐磨損。由于介質(zhì)和礦漿的沖擊、研磨和沖刷腐蝕造成了襯板的磨損,除了襯板的材質(zhì)和形狀外,磨損還與給礦粒度、礦石可磨性、鋼球大小、筒體直徑、球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速以及礦漿的腐蝕性等因素有關(guān)。襯板的材質(zhì)有高錳鋼、高鉻(白口)鑄鐵、橡膠等。中錳球墨鑄鐵(含Mn7%-9%,Si3.4%-4%,C3.2%-3.6%)的壽命不低于高錳鋼,但成本低得多。
1.2國內(nèi)外球磨機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r
近20多年來發(fā)展最快的碎磨工藝是半自磨—球磨工藝,目前,有很多大中型選礦廠采用此種碎磨工藝 (粗碎除外)。球磨機(jī)是利用鋼球作為磨礦介質(zhì)進(jìn)行磨礦的設(shè)備,其結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、破碎比大(3~100),既可濕磨又可干磨,可用于處理各種礦物原料,適應(yīng)性強(qiáng),易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。所以,在選礦、建材、化工、冶金及材料等工業(yè)部門中,球磨機(jī)都是最普遍、最通用的粉磨設(shè)備,在礦物粉碎和超細(xì)粉碎加工中占有重要地位,倍受人們青睞。因?yàn)榍蚰C(jī)處理能力和產(chǎn)物粒度對后續(xù)作業(yè)的效率和整體生產(chǎn)流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響顯著,所以,有關(guān)球磨機(jī)的研究在國內(nèi)外一直受到廣泛關(guān)注和高度重視。近年來,隨著礦山規(guī)模的擴(kuò)大,在開采大規(guī)模、低品位礦床時(shí)短工廠流程配置、提高處理能力以減少基本投資和生產(chǎn)成本,一直是眾多礦廠追求的目標(biāo)。
球磨機(jī)一般都有襯板,厚度一般為50-130mm,與筒殼之間有10-14mm的間隙,用膠合板、石棉墊、塑料板或橡膠鋪在其中,用來緩沖鋼球?qū)ν搀w的沖擊。襯板用螺栓固定在筒體上,螺帽下面有橡膠環(huán)和金屬墊圈,以防止礦漿漏出。襯板的形狀多種多樣。按其表面形狀可分為平滑和不平滑兩類。不平滑襯板可使磨礦介質(zhì)提升到較高的高度再落下,并且對鋼球和礦石較強(qiáng)的攪動(dòng),因而適用于粗磨。平滑襯板由于鋼球與襯板之間的相對滑動(dòng)較大,因而產(chǎn)生較多的研磨作用而適用于細(xì)磨。當(dāng)電動(dòng)機(jī)通過小齒輪和大齒輪將筒體帶動(dòng)時(shí),物料經(jīng)給料器通過中空軸頸從左端給入筒體。筒體內(nèi)裝有一定質(zhì)量的鋼球作為磨礦介質(zhì)。物料受到鋼球的作用而磨碎,然后經(jīng)排礦端的中空軸頸排出機(jī)外。由于磨碎產(chǎn)品經(jīng)中空軸頸溢流排出,故這種球磨機(jī)稱為溢流型球磨機(jī),是一種廣泛應(yīng)用的球磨機(jī)。
2傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)
2.1確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配級(jí)傳動(dòng)比
由已知電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y225S-8型,經(jīng)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表12-1可知該電動(dòng)機(jī)的額定功率為P=18.5kw,滿載轉(zhuǎn)速為n1=730r/min,球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為n2=39.2r/min。
可算得i總=730/39.2=18.6
在多級(jí)傳動(dòng)中,總傳動(dòng)比為:
因此,暫定i1=4,i2=4.65
2.2傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)
經(jīng)計(jì)算可知,總傳動(dòng)比為18.6不是太大,考慮到齒輪傳動(dòng)效率比較高,結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,壽命長,傳動(dòng)比穩(wěn)定,所以采用圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)減速器,然后再用一個(gè)單齒輪與球磨機(jī)邊緣的齒輪嚙合以完成傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其傳動(dòng)方案如圖2.1
1-電動(dòng)機(jī) 2-聯(lián)軸器 3-減速器 4-聯(lián)軸器 5-球磨機(jī)大齒圈 6-單齒輪
圖2.1 Φ900×900溢流型球磨機(jī)傳動(dòng)簡圖
3減速器的設(shè)計(jì)
由于傳動(dòng)速度不高,故選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng),由《機(jī)械設(shè)計(jì)》10-1選擇小齒輪材料為40cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。
3.1齒輪齒數(shù)的確定
根據(jù)所學(xué)的機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)可知,取小齒輪的齒數(shù)為z1=24,則大齒輪的齒數(shù)為z2=i×z1=4×24=96
3.2確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
1、試選載荷系數(shù)Kt=1.3
2、計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
T1=95.5×105p1/n1=95.5×105×18.5/730Nmm=2.42×105Nmm
3、由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7選取齒寬系數(shù)φd=1
4、由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6查得材料的單性影響系數(shù)ZE=189.8MPa1/2
5、由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限δHlim1=600Mpa大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限δHlim2=550Mpa
6、由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)系數(shù)
N1=60n1jlh=60×730×(1×2×8×300×15)=3.1536×109
N2=3.1536×109/4=7.884×108
7、由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN1=0.90;KHN2=0.95
8、計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力
取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式10-12得:
[δH]1=KHN1δlim1/S=0.9×600Mpa=540Mpa
[δH]2=KHN2δlim2/S=0.95×550Mpa=522.5Mpa
3.3計(jì)算
1、試算小齒輪的分度圓直徑
2、計(jì)算圓周速度V
V=πd1 tn1/60×100=π×86.53×730/60×1000=3.31m/s
3、計(jì)算齒寬b
b=Φd×d1t=1×86.53=86.53mm
4、計(jì)算齒寬與齒高之比b/h
模數(shù)mt=d1t/z1=86.53/24mm=3.605mm
齒高h(yuǎn)=2.25mt=2.25×3.605mm=8.11mm
b/h=86.53/8.11=10.67
5、計(jì)算載荷系數(shù)
根據(jù)V=3.31m/s,7級(jí)精度,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.08,直齒輪,KHα=KFα=1
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2查得使用系數(shù)KA=1.50
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4用插值法查得7級(jí)精度,小齒輪相對支承非對稱布置時(shí),KHβ=1.417
由b/h=10.67,KHβ=1.417查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-13得KFβ=1.35,故載荷系數(shù) K=KAKVKHαKHβ=1×1.08×1×1.417=1.53
6、按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑
(3.2)
7、計(jì)算模數(shù)m
m=d1/z1=76.7/24mm=3.2mm
8、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由式10-5得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為:
(3.3)
9、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限,大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限。
由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85,KFN2=0.88
10、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)S=1.4,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-12得
(3.4)
(3.5)
11、計(jì)算載荷系數(shù)K
(3.6)
12、查取齒形系數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得YFa1=2.65;YFa2=2.18
13、查取應(yīng)力校正系數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得Ysa1=1.58;Ysa2=1.79
14、計(jì)算大小齒輪的并加以比較
(3.7)
(3.8)
通過計(jì)算可知,大齒輪的數(shù)值大。
15、設(shè)計(jì)計(jì)算
(3.9)
對比計(jì)算結(jié)果,由吃面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)m小于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所 決定的承載能力僅與齒輪的直徑有關(guān),可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.72并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.75mm,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=76.7mm,算出小齒輪的齒數(shù)z1=d1/m=76.7/2.75≈28
大齒輪的齒數(shù)z2=4×28=112
這樣設(shè)計(jì)出齒輪傳動(dòng)既滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度,又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度,并做到結(jié)構(gòu)緊湊,避免了浪費(fèi)。
3.4幾何尺寸計(jì)算
1、計(jì)算分度圓直徑
=28×2.75=77mm
=112×2.75=308mm
2、計(jì)算中心距
3、計(jì)算齒輪寬度
取B2=77mm,B1=82mm
4軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1基本參數(shù)計(jì)算
1、各軸的轉(zhuǎn)速與功率
在此次設(shè)計(jì)中,只需計(jì)算減速器的輸入軸和輸出軸,設(shè)輸入軸是高速軸,輸出軸是低速軸,根據(jù)已知條件可知:高速軸n1=730r/min,n2=182.5r/min。
高速軸的功率p1=p0×η聯(lián)軸器×η電=18.5×0.96×0.97=17.2kw
低速軸的功率p2=p1×η齒×η軸承2=17.2×0.97×0.962=15.4kw
2、各軸的轉(zhuǎn)矩
高速軸T1=9550× (4.1)
T1=9550×=225
低速軸T2=9550× (4.2)
T2=9550×=805.8
4.2軸的材料選擇及最小直徑估算
根據(jù)工作條件,小齒輪的直徑較小(d1=77mm),采用齒輪軸結(jié)構(gòu),選用45鋼,正火,硬度HB=170~220。
按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑估算,即 初算軸徑,若最小直徑軸段開有鍵槽,還要考慮鍵槽對軸的強(qiáng)度影響。
值由表26-3確定:=112
4.2.1高速軸最小直徑的確定
由 ,因高速軸最小直徑處安裝聯(lián)軸器,設(shè)有一個(gè)鍵槽。則d1min=d1min(1+7%)=33×(1+7%)=35.2mm,由于減速器輸入軸通過聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)軸相聯(lián)結(jié),則外伸段軸徑與電動(dòng)機(jī)軸徑不得相差太大,否則難以選擇合適的聯(lián)軸器,取 ,為電動(dòng)機(jī)軸直徑,由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選電動(dòng)機(jī)查表6-16:,,綜合考慮各因素,取d1min=36mm。
4.2.2低速軸最小直徑的確定
,因低速軸最小直徑處安裝聯(lián)軸器,設(shè)有一鍵槽,則d2min=d2min(1+7%)=51×(1+7%)=55mm,參見聯(lián)軸器的選擇,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表6-96,就近取聯(lián)軸器孔徑的標(biāo)準(zhǔn)值 d2min=55mm。
4.3高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
圖4.1 高速軸的結(jié)構(gòu)圖
4.3.1各軸段的直徑的確定
:最小直徑,安裝聯(lián)軸器
:密封處軸段,根據(jù)聯(lián)軸器軸向定位要求,以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表6-85(采用氈圈密封),
:滾動(dòng)軸承處軸段,,滾動(dòng)軸承選取30208
:過渡軸段,取
:滾動(dòng)軸承處軸段
4.3.2各軸段長度的確定
:由聯(lián)軸器長度查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表6-96得,,取
:由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系確定
:由滾動(dòng)軸承確定
:由裝配關(guān)系及箱體結(jié)構(gòu)等確定
:由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系確定
:由小齒輪寬度確定 ,取
4.3.3高速軸的校核
1、軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定
齒輪對軸的力作用點(diǎn)按簡化原則應(yīng)在齒輪寬度的中點(diǎn),軸上安裝的30208軸承,從《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-67可知它的負(fù)荷作用中心到軸承外端面的距離為,支點(diǎn)跨距,高速級(jí)小齒輪作用點(diǎn)到右支點(diǎn)B的距離為,距A為
圖4.2 軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距
2、計(jì)算軸上的作用力
如圖2,求:
3、計(jì)算支反力并繪制轉(zhuǎn)矩、彎矩圖
垂直面
圖4.3 轉(zhuǎn)矩圖
圖4.4 彎矩圖
水平面
圖4.5 轉(zhuǎn)矩圖
圖4.6 彎矩圖
4、求支反力,作軸的合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖
(4.3)
(4.4)
(4.5)
圖4.7 高速軸的彎矩圖
圖4.8 高速軸的轉(zhuǎn)矩圖
5、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
進(jìn)行校核時(shí),通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險(xiǎn)截面C)的強(qiáng)度,因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)軸,所以扭轉(zhuǎn)應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力,折算系數(shù)。
(4.6)
已選定軸的材料為45鋼正火處理,由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表26-4查得,因此,滿足要求。
4.3.4軸承的校核
由公式
其中:ft為溫度系數(shù):查參考文獻(xiàn)[機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)]第246頁表14-3,得ft=1
fd 為載荷系數(shù):查參考文獻(xiàn)[機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)]第246頁表14-4,得fd=1.2
C為基本額定動(dòng)載荷:軸承選擇為深溝球軸承6008,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 (GB/T276-94),得C=17.0KN
n為軸承工作轉(zhuǎn)速:n =730r/min,
ε為壽命指數(shù):對于球軸承ε=3,見參考文獻(xiàn)[機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)]第245頁。
P為當(dāng)量動(dòng)載荷:P=XFr+YFa,對于此設(shè)計(jì)中的深溝球軸承,沒有軸向載荷,F(xiàn)a=0取X=1,見參考文獻(xiàn)[機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)]第247頁。
所以,P=XFr=Fr。
(4.7)
(4.8)
選擇兩者中的大的:
所以該軸承符合強(qiáng)度要求。
4.3.5 鍵的設(shè)計(jì)與校核
一般8級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求,應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪在兩支撐點(diǎn)中間,故選用圓頭(A型)普通平鍵。
1、選擇聯(lián)軸器LT7型:dz=40mm,d2=42mm,L=112mm. L1=84mm
由參考文獻(xiàn)[機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊]第581頁,查得鍵的截面尺寸:b×h=8×7
根據(jù)連接段取鍵長:L=L1-10=80-10=70mm,屬于標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列。
2、鍵的校核
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第227頁表5-3-17,得
鍵的工作長度為:l=L-b=70-8=62mm
鍵的擠壓應(yīng)力為: ,所以該鍵符合強(qiáng)度要求。
選用鍵8×7,GB1906-2003。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第228頁表5-3-18鍵槽深:。
4.4低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
圖4.9 低速軸的結(jié)構(gòu)圖
4.4.1各軸段的直徑的確定
:滾動(dòng)軸承處軸段 ,滾動(dòng)軸承選取30210
:低速級(jí)大齒輪軸段
:軸環(huán),根據(jù)齒輪的軸向定位要求
:過渡軸段,考慮擋油盤的軸向定位
:滾動(dòng)軸承處軸段
:密封處軸段,根據(jù)聯(lián)軸器的軸向定位要求,以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)(采用氈圈密封)
:最小直徑,安裝聯(lián)軸器的外伸軸段
4.4.2各軸段長度的確定
:由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系確定
:由低速級(jí)大齒輪的轂孔寬確定
:軸環(huán)寬度
:由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)確定
:由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系確定
:由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系確定
:由聯(lián)軸器的轂孔寬確定
4.4.3校核低速軸
1、軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定
齒輪對軸的力作用點(diǎn)按簡化原則應(yīng)在齒輪寬度的中點(diǎn),軸上安裝的30210軸承,支點(diǎn)跨距,低速級(jí)大齒輪作用點(diǎn)到右支點(diǎn)B的距離為,距A為
圖4.10 軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距
2、計(jì)算軸上的作用力
如圖10,求:
;
3、計(jì)算支反力并繪制轉(zhuǎn)矩、彎矩圖
垂直面
圖4.11 轉(zhuǎn)矩圖
圖4.12 彎矩圖
水平面
圖4.13 轉(zhuǎn)矩圖
圖4.14 彎矩圖
4、求支反力,作軸的合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖
圖4.15 低速軸的彎矩圖
圖4.16 低速軸的轉(zhuǎn)矩圖
5、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度,因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)軸,所以扭轉(zhuǎn)應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力,折算系數(shù)。
(4.9)
已選定軸的材料為45鋼正火處理,由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表26-4查得,因此,強(qiáng)度足夠。
4.4.4 軸承的校核
由公式
其中:ft為溫度系數(shù):查參考文獻(xiàn)[機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)]第246頁表14-3,得ft=1,
fd 為載荷系數(shù):查參考文獻(xiàn)[機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)]第246頁表14-4,得fd=1.2
C為基本額定動(dòng)載荷:軸承選擇為深溝球軸承6010,查參考文獻(xiàn)[機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書]第95頁附錄一,得C=22KN
n為軸承工作轉(zhuǎn)速:n=129.96r/min
ε為壽命指數(shù):對于球軸承ε=3,見參考文獻(xiàn)[機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)]第245頁.
P為當(dāng)量動(dòng)載荷:P=XFr+YFa,對于此設(shè)計(jì)中的深溝球軸承,沒有軸向載荷,F(xiàn)a=0,取X=1,見參考文獻(xiàn)[機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)]第247頁,所以,P=XFr=Fr。
選擇兩者中的大的:
所以該軸承符合強(qiáng)度要求。
4.4.5鍵的選擇與校核
1、齒輪安裝段的鍵的選擇:
L6=76mm.d6=52mm=d.
由參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第121頁,查得鍵的截面尺寸:b×h=16×10
根據(jù)輪轂段取鍵長:L=l6-6=76-6=70mm,屬于標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列。
2、鍵的校核
查參考文獻(xiàn)[機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)]第204頁表11-13,得
鍵的工作長度為:l=L-b=70-16=54mm
鍵的擠壓應(yīng)力為: ,所以該鍵符合強(qiáng)度要求。
選用鍵16×10,GB/T1095-1979。
鍵槽深:。
3、與大齒輪連接的聯(lián)軸器的軸的鍵的設(shè)計(jì)與校核:
一般8級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求,應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪在兩支撐點(diǎn)中間,故選用圓頭(A型)普通平鍵。
d6=42mm, 查參考文獻(xiàn)[機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書]
4、選擇聯(lián)軸器LT7型:d1=42mm,L=112mm,L1=84mm
由參考文獻(xiàn)[機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊],查得鍵的截面尺寸:b×h=12×8
根據(jù)連接段取鍵長:L=L1-10=110-10=100mm,屬于標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列。
5、鍵的校核
查參考文獻(xiàn)[機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)]第204頁表11-13,得
鍵的工作長度為:l=L-b=100-12=88mm
5 聯(lián)軸器的選擇
5.1聯(lián)軸器的功用
聯(lián)軸器是將兩軸軸向聯(lián)接起來并傳遞扭矩及運(yùn)動(dòng)的部件并具有一定的補(bǔ)償兩軸偏移的能力,為了減少機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)、降低沖擊尖峰載荷,聯(lián)軸器還應(yīng)具有一定的緩沖減震性能。聯(lián)軸器有時(shí)也兼有過載安全保護(hù)作用。
5.2聯(lián)軸器的類型特點(diǎn)
剛性聯(lián)軸器:剛性聯(lián)軸器不具有補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力,也不具有緩沖減震性能;但結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格便宜。只有在載荷平穩(wěn),轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,能保證被聯(lián)兩軸軸線相對偏移極小的情況下,才可選用剛性聯(lián)軸器。
撓性聯(lián)軸器:具有一定的補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力,最大量隨型號(hào)不同而異。
無彈性元件的撓性聯(lián)軸器:承載能力大,但也不具有緩沖減震性能,在高速或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)時(shí),有沖擊噪聲。適用于低速、重載、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的場合。
非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器:在轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)時(shí)有很好的緩沖減震性能;但由于非金屬(橡膠、尼龍等)彈性元件強(qiáng)度低、壽命短、承載能力小、不耐高溫和低溫,故適用于高速、輕載和常溫的場合。
金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器: 除了具有較好的緩沖減震性能外,承載能力較大,適用于速度和載荷變化較大及高溫或低溫場合。
安全聯(lián)軸器:在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是,存在一個(gè)保險(xiǎn)環(huán)節(jié)(如銷釘可動(dòng)聯(lián)接等),其只能承受限定載荷。當(dāng)實(shí)際載荷超過事前限定的載荷時(shí),保險(xiǎn)環(huán)節(jié)就發(fā)生變化,截?cái)噙\(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞,從而保護(hù)機(jī)器的其余部分不致?lián)p壞,即起安全保護(hù)作用。
起動(dòng)安全聯(lián)軸器:除了具有過載保護(hù)作用外,還有將機(jī)器電動(dòng)機(jī)的帶載起動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榻瓶蛰d起動(dòng)的作用。
5.3 聯(lián)軸器的選用
聯(lián)軸器選擇原則:
轉(zhuǎn)矩T: T↑,選剛性聯(lián)軸器、無彈性元件或有金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器; T有沖擊振動(dòng),選有彈性元件的撓性聯(lián)軸器。
轉(zhuǎn)速n:n↑,非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器。
對中性:對中性好選剛性聯(lián)軸器,需補(bǔ)償時(shí)選撓性聯(lián)軸器。
裝拆:考慮裝拆方便,選可直接徑向移動(dòng)的聯(lián)軸器。
環(huán)境:若在高溫下工作,不可選有非金屬元件的聯(lián)軸器。
成本:同等條件下,盡量選擇價(jià)格低,維護(hù)簡單的聯(lián)軸器。
本機(jī)構(gòu)查GB/T4323-2002,都選用LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器。
5.4聯(lián)軸器材料
半聯(lián)軸器的材料常用45、20Cr鋼,也可用ZG270—500鑄鋼。鏈齒硬度最好為40HRC一45HRC。聯(lián)軸器應(yīng)有罩殼,用鋁合金鑄成。
6邊緣傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
6.1球磨機(jī)邊緣齒數(shù)的確定
已知球磨機(jī)的分度圓直徑為900mm,經(jīng)初步估算選取模數(shù)為m=8,所以球磨機(jī)邊緣的齒數(shù)為Z4=112。
6.2輪齒數(shù)的確定
由i2=4.65可知,Z3=Z4/i2=112/4.65=24
6.3尺寸的計(jì)算
6.3.1分度圓直徑
d3=z3m=24×8=192mm
d4=z4m=112×8=896mm
6.3.2計(jì)算中心距
6.3.3計(jì)算齒輪寬度
取
結(jié) 論
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)師我人生中的重要一步,也是最關(guān)鍵的一步。我選完課題后開始去圖書館查資料,借閱圖書,然后我開始思考怎樣去做好畢業(yè)設(shè)計(jì),為了做好這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)我是煞費(fèi)苦心,通過老師的指導(dǎo),同學(xué)們的幫助,最后修改圖紙,終于做好了這份屬于自己的畢業(yè)設(shè)計(jì),通過畢業(yè)設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)了自己的很多問題,平時(shí)學(xué)的知識(shí)不牢固,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)后我真的學(xué)到了很多知識(shí),同時(shí)也完善了自己的課題。
當(dāng)然,我通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也明白了球磨機(jī)的原理,如果以后往球磨機(jī)方向發(fā)展的話,我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)會(huì)給我很大的幫助。我也學(xué)會(huì)了怎樣去分析數(shù)據(jù),怎樣去細(xì)心的琢磨每一個(gè)細(xì)節(jié),也讓我懂得了許多公式的應(yīng)用,為以后打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)也讓我感覺到還有很多不完美的地方,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對大學(xué)四年的檢驗(yàn),也是對即將走向社會(huì)工作的考驗(yàn),我深知雖然就要畢業(yè)了,心里難免沉重了一些,但是我通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對以后的工作充滿了信心,畢竟自己的求知路還很長,我相信我能為祖國貢獻(xiàn)自己的一份力量,路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索。
致 謝
經(jīng)過半年的忙碌和工作,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì),由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo),以及一起工作的同學(xué)們的支持,想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里首先要感謝我的導(dǎo)師閆存富老師。在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段,從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改,中期檢查,后期詳細(xì)設(shè)計(jì),裝配草圖等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣,但是閆老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩閆老師的專業(yè)水平外,他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在閆老師的指導(dǎo)下,我在各方面都有所提高,老師以嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí),一絲不茍的治學(xué)態(tài)度和勤勉的工作態(tài)度深深感染了我,給我巨大的啟迪,鼓舞和鞭策,并成為我人生路上值得學(xué)習(xí)的榜樣。使我的知識(shí)層次又有所提高。其次要感謝我的同學(xué)對我無私的幫助,特別是在軟件的使用方面,正因?yàn)槿绱宋也拍茼樌耐瓿稍O(shè)計(jì),我要感謝我的母校——黃河科技學(xué)院,是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境。另外,我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師,是你們教會(huì)我專業(yè)知識(shí)。
再次,我也感謝我同一組的組員和班里的同學(xué)是你們在我遇到難題是幫我找到大量資料,解決難題。真誠地感謝所有幫助過我的老師同學(xué)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅提高了我獨(dú)立思考問題解決問題的能力而且培養(yǎng)了認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn),一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度更培養(yǎng)了我的獨(dú)立思考的能力。由于經(jīng)驗(yàn)匱乏,能力有限,設(shè)計(jì)中難免有許多考慮不周全的地方,希望各位老師多加指教。
最后,我要向百忙之中抽時(shí)間對本文進(jìn)行審閱,評議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。謝謝你們,真心的祝你們在今后的生活中更上一層樓!
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